EP0380436B1 - Methode zur Anzeige von Reflexionseigenschaften bei Ultraschalluntersuchungen - Google Patents

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EP0380436B1 EP90610006A EP90610006A EP0380436B1 EP 0380436 B1 EP0380436 B1 EP 0380436B1 EP 90610006 A EP90610006 A EP 90610006A EP 90610006 A EP90610006 A EP 90610006A EP 0380436 B1 EP0380436 B1 EP 0380436B1
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Claims (13)

  1. Verfahren zur Darstellung von Reflexionscharakteristiken von reflektierenden Inhomogenitäten in einem sonst homogenen Gegenstand (2) mittels einer Impuls-Echo-Ultraschalluntersuchung, mit den Schritten des Bewegens zumindest eines Ultraschall-Prüfkopfes (4) über eine Oberfläche (3) des Gegenstandes (2), des Einstrahlens eines zumindest einen kurzen Impuls Ultraschall-Energie enthaltenden Schallstrahles in vorbestimmten Zeitintervallen in den Gegenstand (2) und des Empfangens von Echo-Impulsen von inneren Inhomogenitäten (1), des Erzeugens von Signalen, die Informationen über die entsprechenden aufeinanderfolgenden Positionen (9) der Einfallspunkte und über die Richtungen (11) der Mittelachse des Schallstrahles, und, bei Empfang eines Echo-Impulses, Informationen über die Amplitude des Echo-Impulses und über die Länge des Schallweges vom Einfallspunkt bis zum reflektierenden Punkt, der den Echo-Impuls auslöst, enthalten, und des Verwendens dieser Signale zur Anzeige eines Video-Defekt-Bildes (30) in einer B-Abtast-Darstellung einer Schnittebene durch den Gegenstand, das einen ausgewählten Bildpunkt (Pixel) (36, 39) enthält, der den Ort einer Inhomogenität in dem Gegenstand repräsentiert, wobei die Echo-Amplituden eines ausgewählten Ortes als Linienabschnitte dargestellt werden, die eine der Amplitude des Echos entsprechende Länge aufweisen, von dem Bildpunkt ausgehen, und in die Richtung der Projektion des an diesem Ort ankommenden Ultraschall-Impulses auf die Schnittfläche weisen,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die die Informationen enthaltenden Signale als Digitalsignale erzeugt werden,
    die Speichervorrichtungen (13, 19, 22, 25) zugeführt und in ihnen gespeichert werden, daß, nach der Erzeugung des Video-Defekt-Bildes (30, 40), zumindest ein möglicher Schallweg, der eine ausgewählte Schallweglänge aufweist und der den Bildpunkt und eine weitere Reflexion zusätzlich zu der Reflexion bei der durch den Bildpunkt repräsentierten Inhomogenität umfaßt, für eine bestimmte Position des Prüfkopfes (4) auf der Oberfläche (3) untersucht wird, in dem eine Suche indem Speichervorrichtungen nach einem Echo-Amplitudenwert für die ausgewählte Schallweglänge durchgeführt wird,
    wobei beim Auffinden eines Echos, ein Linienabschnitt dem Video-Defekt-Bild (30) überlagert und/oder in zumindest einem zweiten getrennten Echo-Amplituden-Bild (34), in dem der ausgewählte Bildpunkt (33) sich im Zentrum (36) des Bildes befindet, dargestellt wird.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein Linienabschnitt dargestellt wird, der einem Impuls-Echo entspricht, das von dem Ort zum Einfallspunkt (47) des Schallstrahles des Ultraschall-Prüfkopfes (4) zurückreflektiert worden ist.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der vom Ultraschall-Prüfkopf (4) in den Gegenstand eingestrahlte Impuls aus longitudinalen Wellen (52) besteht, die zuerst als longitudinale Wellen (53) von einem Reflexionspunkt an einer hinteren Oberfläche des Gegenstandes, die der Einfallsoberfläche gegenüberliegt, in Richtung des Ortes reflektiert werden, und daß ein Linienabschnitt dargestellt wird, der einer von dem Ort (54) auf dem gleichen Weg zum Einfallspunkt zurückreflektierten Welle entspricht, wobei, wenn die Amplitude der reflektierten Welle einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, das somit hergestellte getrennte Echo-Amplituden-Bild (55) dem Video-Defekt-Bild überlagert dargestellt wird.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der von dem Ultraschall-Prüfkopf (4) in den Gegenstand eingestrahlte Impuls aus longitudinalen Wellen (59) besteht, die zuerst als transversale Wellen (60) von einem Reflexionspunkt an einer hinteren Oberfläche des Gegenstandes, die der Einfallsoberfläche gegenüberliegt, in Richtung des Ortes reflektiert werden, und daß ein Linienabschnitt dargestellt wird, der einer von dem Ort (61) auf dem gleichen Weg zum Einfallspunkt zurückreflektierten Welle entspricht, wobei, wenn die Amplitude der reflektierten Welle einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, das somit hergestellte getrennte Echo-Amplituden-Bild (62) dem Video-Defekt-Bild überlagert dargestellt wird.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der von dem Ultraschall-Prüfkopf in den Gegenstand eingestrahlte Impuls aus transversalen Wellen (67) besteht, die zuerst als transversale Wellen (69) von einem Reflexionspunkt an einer hinteren Oberfläche des Gegenstandes, die der Einfallsoberfläche gegenüberliegt, in Richtung des Ortes reflektiert werden, und daß ein Linienabschnitt dargestellt wird, der einer von dem Ort (71) auf dem gleichen Weg zu dem Einfallspunkt zurückreflektierten Welle entspricht, wobei, wenn die Amplitude der reflektierten Welle einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, das somit hergestellte getrennte Echo-Amplituden-Bild (73) dem Video-Defekt-Bild überlagert dargestellt wird.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der vom Ultraschall-Prüfkopf in den Gegenstand eingestrahlte Impuls aus transversalen Wellen (68) besteht, die zuerst als longitudinale Wellen (70) von einem Reflexionspunkt an einer hinteren Oberfläche des Gegenstandes, die der Einfallsoberfläche gegenüberliegt, in Richtung des Ortes reflektiert werden, und daß ein Linienabschnitt dargestellt wird, der einer von dem Ort auf dem gleichen Weg zum Einfallspunkt zurückreflektierten Welle entspricht, wobei, wenn die Amplitude der reflektierten Welle einen bestimmten Grenzwert überschreitet, das somit hergestellte getrennte Echo-Amplituden-Bild (74) dem Video-Defekt-Schnittbild überlagert dargestellt wird.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein von einem Ultraschall-Kriechwellenwinkel-Prüfkopf in den Gegenstand eingestrahlter Ultraschall-Impuls als Kriechwelle (creep wave) (80) direkt von einem Ort an oder unmittelbar unter der vorderen Oberfläche des Gegenstandes zum gleichen Ultraschall-Prüfkopf zurückreflektiert wird.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein von einem Ultraschall-Kriechwellenwinkel-Prüfkopf in den Gegenstand eingestrahlter Impuls aus transversalen Wellen (86) besteht, die zuerst als transversale Wellen (88) von einem Reflexionspunkt an einer hinteren Oberfläche des Gegenstandes, die der Einfallsoberfläche gegenüberliegt, in Richtung des Ortes reflektiert werden, und daß ein Linienabschnitt dargestellt wird, der einer von einem Defekt (89) an oder unmittelbar unter der vorderen Oberfläche des Gegenstandes den gleichen Weg zum Einfallspunkt zurückreflektierten Welle entspricht, wobei, wenn die Amplitude der reflektierten Welle einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, die somit hergestellte getrennte Echo-Amplitude (90) dem Video-Defekt-Bild überlagert dargestellt wird.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein von einem Ultraschall-Kriechwellenwinkel-Prüfkopf als transversale Wellen (95) in den Gegenstand eingestrahlter Impuls an einem Reflexionspunkt an einer hinteren Oberfläche in Kriechwellen (97) umgewandelt wird, die von einem Defekt (98) an oder unmittelbar unter der hinteren Oberfläche als transversale Wellen (99) reflektiert werden, die ein zweites Mal von der vorderen Oberfläche des Gegenstandes reflektiert werden und ein drittes Mal von der hinteren Oberfläche als transversale Wellen reflektiert werden, die zuletzt zum Einfallspunkt (101) zurückreflektiert werden, wobei, wenn die Amplitude der reflektierten Wellen einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, das somit hergestellte getrennte Echo-Amplituden-Bild (102) dem Video-Defekt-Bild überlagert dargestellt wird.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein von einem Ultraschall-Kriechwellenwinkel-Prüfkopf als transversale Wellen (96) in den Gegenstand eingestrahlter Impuls zuerst als transversale Wellen (105) zurück zur vorderen Oberfläche, dann als transversale Wellen (106) zur hinteren Oberfläche reflektiert wird, wo ein Defekt (107) an oder unmittelbar unter der Oberfläche den Impuls als longitudinale Wellen (108) reflektiert, die zuletzt am Einfallspunkt des Ultraschall-Prüfkopfes wieder empfangen werden, wobei, wenn die Amplitude der reflektierten Wellen einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, das somit hergestellte getrennte Echo-Amplituden-Bild (110) dem Video-Defekt-Bild überlagert dargestellt wird.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein von einem Ultraschall-Kriechwellenwinkel-Prüfkopf als longitudinale Wellen (114) in den Gegenstand eingestrahlter Impuls von einem Defekt (115) an oder unmittelbar unter einer hinteren Oberfläche als longitudinale Welle (114) direkt zurück zum Einfallspunkt (116) zurückreflektiert wird, wobei, wenn die Amplitude der reflektierten Welle einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, das somit hergestellte getrennte Echo-Amplituden-Bild (117) dem Video-Defekt-Bild überlagert dargestellt wird.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein von einem Ultraschall-Kriechwellenwinkel-Prüfkopf als Kriechwelle (121) entlang der vorderen Oberfläche des Gegenstandes eingestrahlter Impuls an der Kante einer Stumpfschweißnaht (122) in transversale Wellen (123) umgewandelt wird, die von einem Defekt (124) an oder unmittelbar unter einer hinteren Oberfläche als longitudinale Wellen reflektiert werden, die zuletzt am Einfallspunkt (125) wieder empfangen werden, wobei, wenn die Amplitude der reflektierten Wellen einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, das somit hergestellte getrennte Echo-Amplituden-Bild (126) dem Defekt-Bild überlagert dargestellt wird.
  13. Verfahren gemäß Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein von einem Ultraschall-Prüfkopf in den Gegenstand eingestrahlter Ultraschall-Impuls zuerst an einer ersten inneren Inhomogenität (131) reflektiert wird, dann ein zweites Mal von einer zweiten inneren Inhomogenität (133) reflektiert wird, und zuletzt am Einfallspunkt (135) des Ultraschall-Winkel-Prüfkopfes wieder empfangen wird.
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